“Año de la Diversificación Productiva y del

Fortalecimiento de la Educación”

Diseño de Gato Hidráulico

Curso : Diseño Industrial

Docente : Ing. Mannolio Huacchillo Calle

Alumno : Cesar Llacsahuanga Espinoza

Institución : Universidad Nacional de Piura

Escuela : Ing. Industrial

Facultad : Ing. Industrial

PIURA-PERU2015

CONTENIDO

INTRODUCCION

  1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVO GENERAL  1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

2. MARCO TEORICO

2.1 HISTORIA DEL GATO HIDRAULICO2.2 ¿CÓMO FUNCIONA?

3. DISEÑO

3.1 PARTES DEL GATO HIDRAULICO3.2 CALCULOS CORRESPONDIENTES DE LA CARGA QUE PODRA LEVANTAR DE LA PRESION QUE SOPORTARA3.3 DIBUJOS AutoCAD

CONCLUSIONES

INTRODUCCION

Como es posible que mediante el accionamiento constante de una palanca podamos elevar peso similares al de un auto promedio. La mayoría de la gente conoce el gato hidráulico así como la función que realiza, pero, ¿Sabemos cómo realiza esa función, de que principios se vale para desempeñar su función?¿Qué es un gato hidráulico?

Desde las primeras invenciones de pesados gatos elevadores hidráulicos a baja presión hasta los sistemas hidráulicos de alta presión de la tecnología más puntera, la potencia hidráulica sigue siendo un elemento de gran ayuda muy usado y respetado en la búsqueda del hombre de mayor poder y conocimiento. La ley de Pascal establece que la presión aplicada en cualquier punto sobre un fluido confinado (líquido) se transmite sin disminución en todas direcciones de ese fluido. Esto significa que al utilizar la presión hidráulica como medio, podemos convertir una pequeña fuerza en una fuerza multiplicada considerable. Por medio de este trabajo, explicaremos como es que funciona y con base teórica, el origen delos parámetros que lo rigen.

1. OBJETIVOS

1.1 OBJETIVOS GENERALES

Elaborar  un gato hidráulico que permita el transporte de piezas u objetos pesados dentro del taller de manera rápida y segura, para facilitar la ejecución del trabajo dentro del taller y mejorar la seguridad integral de los estudiantes y los docentes.

1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS

         Hacer los diferentes planos de las piezas a mecanizar con sus respectivas (cotas, escalas y vistas)

        Diseñar el dibujo y/o planos de cada pieza a mecanizar utilizando las herramientas de AutoCAD.

       Realizar los cálculos correspondientes para la elaboración de las piezas

2. MARCO TEORICO

2.1 HISTORIA

El gato hidráulico es invento de Richard Dudgeon, fue un Ing. Mecánico que es conocido por sus inventos, el gato hidráulico y el vapor de carro. Fundo un taller de maquinaria de ingeniería en Broome Street, con su nombre el cual perdura hasta ahora como la corporación Richard Dudgeon, Inc.

En 1851 se le concedió la patente de una prensa portable hidráulica, la que ahora es conocida como gato hidráulico. La cual gano amplia popularidad por ser bastamente superior a los gatos de tornillos usados en ese entonces.

También, Richard Dudgeon sorprendió a los neoyorquinos al usar un innovador transporte de vapor en 1855, sin embargo su creación estaba muy adelantada a su tiempo por lo que fracasó debido a su falta de popularidad. Otras invenciones atribuidas a Dudgeon incluyen: expansores de tubos de calderas de rodillos, otros tipos de gatos hidráulicos, filtros de gatos hidráulicos, equipo de levantamiento de ferrocarriles, entre otros.

2.2 ¿COMO FUNCIONA?

Su funcionamiento se basa en el principio de Pascal, que básicamente dice que un fluido reparte su presión en todos los puntos por igual; esto es decir, que todos los puntos del líquido están a la misma presión. 

Como presión es P = F/A (fuerza sobre área), se puede utilizar el principio de Pascal para obtener una fuerza mayor en un extremo de un compartimiento donde hay un líquido, aumentando el área de donde se obtiene esta fuerza.

Para ser más claros: se aplica una fuerza F1 sobre un extremo donde el área de aplicación es A1. Si en el otro extremo el área A2 es mayor que A1, F2 debe ser también mayor (en la misma proporción) que F1, para que la relación F1/A1 y F2/A2 sean iguales y se cumpla el principio de Pascal (es decir, que las presiones del líquido en ambos extremos son iguales).

Puede caber la pregunta: ¿Obtengo una fuerza adicional de la nada? Por supuesto que no, el principio de conservación de la energía exige que toda la energía utilizada en levantar el auto haya sido aplicada por la persona. Como

trabajo es Fuerza x Distancia, lo que este instrumento nos permite es aplicar una fuerza pequeña sobre una distancia grande, para obtener en el otro extremo una fuerza grande en una distancia corta… si alguna vez utilizaste un gato te habrás dado cuenta que tienes que empujar durante un recorrido mucho más largo que lo que se levanta el auto… La energía en definitiva se conserva.

Cilindros de Simple Efecto o de Accionamiento Simple

3. DISEÑO

3.1 Partes de un Gato Hidráulico

Palanca; es el brazo móvil, el cual accionamos repetidamente antes de que el gato alcance su máxima altura

EMBOLO; es la pieza de una bomba o del cilindro de un motor que se mueve hacia arriba o hacia abajo impulsando un fluido o bien recibiendo el impulso de él.

Embolo menor;

Embolo de recorrido;

VALVULA; son los conductos ubicados en la base del gato, por los cuales fluye el líquido del depósito hacia el cilindro del embolo de recorrido, y viceversa.

Válvula de succión;

Válvula de descarga;

Sistema:

Cuando el émbolo va hacia atrás, arrastra aceite fuera de la reserve a través de una válvula para ser introducido a la cámara de la bomba. Cuando el émbolo va hacia adelante, empuja el aceite mediante una descarga de la válvula hacia el cilindro. La válvula de succión se encuentra al lado de cámara de la bomba y se abre con cada movimiento del émbolo. La válvula de descarga está fuera de la cámara y se abre cuando el aceite es enviado al cilindro. En este punto, la válvula de succión es impulsada y la presión del aceite crece en el cilindro. 

3.2 Cálculos Correspondientes

El Estándar Internacional aceptado para la máxima presión de trabajo en el sector de las herramientas hidráulicas de alta presión es de 700 bar (10.000 PSI) y esa es la presión máxima de trabajo que tienen la mayoría de los productos. Por lo tanto, debe tenerse en cuenta que la capacidad máxima se calcula a la presión máxima de trabajo.Diámetro del embolo mayor;

El criterio para establecer la máxima fuerza de salida de un cilindro hidráulico a una presión de 700 bar, es el tamaño del área eficaz del diámetro interior del cilindro, es decir, el área en la que se introduce el fluido hidráulico a una presión de 700 bar. 

Área eficaz (cm²) x Presión (bar) / 981 = Fuerza de Salida (Toneladas)

La bomba La presión hidráulica la proporciona una bomba hidráulica (de funcionamiento manual o no manual) que bombea el fluido hidráulico al diámetro interior del cilindro mediante una serie de válvulas ubicadas en la base del gato.

3.3 Modelos AutoCAD

Bomba

Cilindro Principal

CONCLUSIONES

1. La importancia de la hidráulica2. La ley de Pascal3. El diseño de un gato hidráulico

http://www.hi-force.com/downloads/catalogues/Catalogues/HF10M-SPA.pdf

http://www.idqsa.net/lo-que-nosotros-sabemos/principios-basicos-de-hidraulica/

https://es.wikipedia.org/wiki/Gato_(dispositivo)